JP3928597B2

JP3928597B2 - DRIVE DEVICE, ITS CONTROL METHOD, AND AUTOMOBILE

Info

Publication number: JP3928597B2
Application number: JP2003200029A
Authority: JP
Inventors: 祐輔上條
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2003-07-22
Filing date: 2003-07-22
Publication date: 2007-06-13
Anticipated expiration: 2023-07-22
Also published as: JP2005042560A

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To efficiently control the stopping position of an internal combustion engine. <P>SOLUTION: A method for controlling a drive mechanism includes a step of setting a change pattern if a torque command Tm1* of a motor MG1 based on a crank angle θ when an engine rotational speed Ne reaches a rotational speed Nestp immediately before stopping (S200-S230) when the operation of the engine is stopped, and setting a torque corrected at a basic torque Tmbase as a torque command Tm1* of the motor MG1 in response to the change pattern (S240). The method further includes a step of setting to the change pattern for correcting the basic torque Tmbase so as to suppress the rotation of the engine when the crank angle θ is in a position exceeding a target stopping position, and setting the change pattern for correcting the basic torque Tmbase so as to accelerate the rotation of the engine when at a position not reaching the target stopping position. As a result, when the internal combustion engine is stopped, the internal combustion engine is stopped at a desired position, and the control of the stopping position of the internal combustion engine can be more efficiently performed. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、駆動装置およびその制御方法並びに自動車に関し、詳しくは、内燃機関とこの内燃機関の出力軸にトルクを出力可能なトルク出力手段とを備える駆動装置およびその制御方法並びにこうした駆動装置を備える自動車に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の駆動装置としては、内燃機関とこの内燃機関のクランク軸に制動トルクを出力可能な発電機とを備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この装置では、内燃機関を停止する際に、クランク軸の回転数と回転位置とに応じた制動トルクを発電機からクランク軸に出力することにより、内燃機関の停止位置を目標範囲内に収めるよう制御している。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−１９３５４０号公報（図１、段落「００２５」〜「００２９」）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、こうした装置では、内燃機関の回転数が比較的高い段階でも停止位置を目標範囲内に収めるための制御を開始してしまうから、内燃機関が慣性で回転した後に停止する場合と比較して違和感が生じやすい。また、回転数が高い状態で内燃機関の停止位置を制御しようとしても高い精度で行なうことは困難であるから、過剰な制動トルクを出力するなど非効率な制御となってしまう。
【０００５】
本発明の駆動装置およびその制御方法並びに自動車は、内燃機関を停止する際に所望の位置で停止させることを目的の一つとする。また、本発明の駆動装置およびその制御方法並びに自動車は、内燃機関の停止位置の制御をより効率的に行なうことを目的の一つとする。さらに、本発明の駆動装置およびその制御方法並びに自動車は、内燃機関の始動性を向上させることを目的の一つとする。
【０００６】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】
本発明の駆動装置およびその制御方法並びに自動車は、上述の目的の少なくとも一部を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本発明の駆動装置は、
内燃機関と該内燃機関の出力軸にトルクを出力可能なトルク出力手段とを備える駆動装置であって、
前記内燃機関の出力軸の回転位置を検出する回転位置検出手段と、
前記内燃機関の回転数を演算する回転数演算手段と、
前記内燃機関の運転停止の指示がなされると共に前記回転数演算手段により演算された回転数が該内燃機関が停止する直前の回転数として予め設定された停止直前回転数に達したときに、該停止直前回転数に達した際の該内燃機関の出力軸の回転位置に基づいて次に始動する際の最初の圧縮行程を基準として該内燃機関が該基準より所定角度だけ異なる目標停止位置で停止するよう前記トルク出力手段から出力するトルクの変動パターンを設定する変動パターン設定手段と、
前記内燃機関の運転停止の指示がなされたときに、該内燃機関の運転が停止するよう該内燃機関を運転制御すると共に、前記変動パターン設定手段により変動パターンが設定されるまでは所定の要求に基づいてトルクが出力されるよう前記トルク出力手段を駆動制御し、前記変動パターン設定手段により変動パターンが設定された後は該設定された変動パターンに基づいてトルクが出力されるよう前記トルク出力手段を駆動制御する運転停止時駆動制御手段と、
を備えることを要旨とする。
【０００８】
この本発明の駆動装置では、内燃機関の運転停止の指示がなされ内燃機関の回転数が停止直前回転数に達したときに、その際の内燃機関の出力軸の回転位置に基づいて内燃機関が目標停止位置で停止するようトルク出力手段から出力するトルクの変動パターンを設定し、この設定した変動パターンに基づいてトルクが出力されるようトルク出力手段を駆動制御する。したがって、回転数が停止直前回転数に達したときの内燃機関の回転位置に応じてトルク出力手段から出力するトルクの変動パターンを設定することにより内燃機関が目標停止位置で停止するよう制御することができる。また、内燃機関が停止する直前となったときからトルク出力手段を駆動制御するから、内燃機関の停止位置の制御をより効率的に行なうことができる。なお「停止直前回転数」としては、内燃機関の圧縮行程間の移動角度を基準とした所定の移動角度の範囲内で内燃機関が停止するときの回転数などを設定することができる。また、「最初の圧縮行程」は、内燃機関の始動時における最初の圧縮行程であって、複数気筒の内燃機関ではいずれの気筒に拘わらずに最初に圧縮行程を実行する気筒におけるその圧縮行程であり、ピストンが下死点から上死点まで移行する行程を含むものを意味する。
【０００９】
こうした本発明の駆動装置において、前記変動パターン設定手段は、前記停止直前回転数に達した際の前記内燃機関の出力軸の回転位置が所定範囲内であるときには標準の変動パターンを設定し、該出力軸の回転位置が該所定範囲より進んだ位置であるときには該標準の変動パターンと比較して該出力軸の回転を抑制するようにトルクを出力する回転抑制用変動パターンを設定し、該出力軸の回転位置が該所定範囲より遅れた位置であるときには該標準の変動パターンと比較して該出力軸の回転を促進するようにトルクを出力する回転促進用変動パターンを設定する手段であるものとすることもできる。こうすれば、停止直前回転数に達した際の内燃機関の出力軸の回転位置に応じて標準の変動パターンや回転抑制用の変動パターン，回転促進用の変動パターンを設定することができる。この態様の本発明の駆動装置において、前記回転抑制用変動パターンは前記停止直前回転数に達した際の前記内燃機関の出力軸の回転位置が前記所定範囲より進んだ位置であるほど該出力軸の回転を大きく抑制する傾向でトルクを出力する変動パターンであり、前記回転促進用変動パターンは前記停止直前回転数に達した際の前記内燃機関の出力軸の回転位置が前記所定範囲より遅れた位置であるほど該出力軸の回転を大きく促進する傾向でトルクを出力する変動パターンであるものとすることもできる。
【００１０】
また、本発明の駆動装置において、前記変動パターン設定手段により設定される変動パターンは、前記停止直前回転数に達した際からの経過時間と出力するトルクとの関係を設定したものとしたり、前記停止直前回転数に達した以降の前記出力軸の回転位置と出力するトルクとの関係を設定したものとすることもできる。こうすれば、経過時間や出力軸の回転位置に応じてトルクを出力するようにトルク出力手段を駆動制御することができる。このように出力軸の回転位置と出力するトルクとの関係を設定した変動パターンを設定する態様の本発明の駆動装置において、前記回転抑制用変動パターンは、前記出力軸の回転位置が前記目標停止位置に近づくほど出力するトルクが大きくなる傾向で設定された変動パターンであるものとしたり、前記出力軸の回転位置が所定位置に達したときに出力するトルクが略値０となるように設定された変動パターンであるものとすることもできる。ここで、内燃機関の出力軸の回転位置が所定位置に達したときに出力するトルクを略値０に設定するのは、所定位置として目標停止位置より進んだ位置などを設定することにより、目標停止位置で停止させることが困難な場合にまで過剰なトルクを出力することを防止することができると考えられることに基づく。
【００１１】
さらに、本発明の駆動装置において、前記目標停止位置は前記最初の圧縮行程の直前の圧縮行程においてピストンが上死点となる位置を含む所定範囲であるものとすることもできる。こうすれば、目標停止位置が内燃機関を始動する際の最初の圧縮行程から遠い位置となると共に内燃機関を始動する直後に圧縮する必要がないから、内燃機関の始動性を向上させることができる。
【００１２】
こうした本発明の駆動装置において、前記内燃機関の出力軸と駆動軸と回転軸とに接続される３軸を有し該３軸のうちのいずれか２軸に動力が入出力されると該入出力された動力に基づいて決定される動力を残余の軸に入出力する３軸式動力分配統合手段を備え、前記トルク出力手段は前記回転軸にトルクを出力可能な第１電動機と、前記駆動軸にトルクを出力可能な第２電動機とを有する手段であるものとすることもできる。
【００１３】
また、本発明の駆動装置において、前記トルク出力手段は、前記内燃機関の出力軸に接続された第１のロータと駆動軸に接続され該第１のロータに対して相対的に回転可能な第２のロータとを有し電磁気的な作用により該第１のロータを該第２のロータに対して回転駆動可能な対ロータ電動機と、前記駆動軸にトルクを出力可能な駆動軸用電動機とを有する手段であるものとすることもできる。
【００１４】
本発明の自動車は、上述したいずれかの態様の本発明の駆動装置、即ち、基本的には、内燃機関と該内燃機関の出力軸にトルクを出力可能なトルク出力手段とを備える駆動装置であって、前記内燃機関の出力軸の回転位置を検出する回転位置検出手段と、前記内燃機関の回転数を演算する回転数演算手段と、前記内燃機関の運転停止の指示がなされると共に前記回転数演算手段により演算された回転数が該内燃機関が停止する直前の回転数として予め設定された停止直前回転数に達したときに、該停止直前回転数に達した際の該内燃機関の出力軸の回転位置に基づいて次に始動する際の最初の圧縮行程を基準として該内燃機関が該基準より所定角度だけ異なる目標停止位置で停止するよう前記トルク出力手段から出力するトルクの変動パターンを設定する変動パターン設定手段と、前記内燃機関の運転停止の指示がなされたときに、該内燃機関の運転が停止するよう該内燃機関を運転制御すると共に、前記変動パターン設定手段により変動パターンが設定されるまでは所定の要求に基づいてトルクが出力されるよう前記トルク出力手段を駆動制御し、前記変動パターン設定手段により変動パターンが設定された後は該設定された変動パターンに基づいてトルクが出力されるよう前記トルク出力手段を駆動制御する運転停止時駆動制御手段と、を備える駆動装置を備えることを要旨とする。
【００１５】
この本発明の自動車では、上述のいずれかの態様の本発明の駆動装置を備えるから、本発明の駆動装置が奏する効果、例えば、回転数が停止直前回転数に達したときの内燃機関の回転位置に応じてトルク出力手段から出力するトルクの変動パターンを設定することにより内燃機関が目標停止位置で停止するよう制御することができる効果や、内燃機関の停止位置の制御をより効率的に行なうことができる効果や、内燃機関の始動性を向上させることができる効果などを奏することができる。
【００１６】
本発明の駆動装置の制御方法は、
内燃機関と、該内燃機関の出力軸にトルクを出力可能なトルク出力手段と、前記内燃機関の出力軸の回転位置を検出する回転位置検出手段と、を備える駆動装置の制御方法であって、
（ａ）前記内燃機関の回転数を演算し、
（ｂ）前記内燃機関の運転停止の指示がなされると共に前記ステップ（ａ）により演算された回転数が該内燃機関が停止する直前の回転数として予め設定された停止直前回転数に達したときに、該停止直前回転数に達した際の該内燃機関の出力軸の回転位置に基づいて次に始動する際の最初の圧縮行程を基準として該内燃機関が該基準より所定角度だけ異なる目標停止位置で停止するよう前記トルク出力手段から出力するトルクの変動パターンを設定し、
（ｃ）前記内燃機関の運転停止の指示がなされたときに、該内燃機関の運転が停止するよう該内燃機関を運転制御すると共に、前記ステップ（ｂ）により変動パターンが設定されるまでは所定の要求に基づいてトルクが出力されるよう前記トルク出力手段を駆動制御し、前記ステップ（ｂ）により変動パターンが設定された後は該設定された変動パターンに基づいてトルクが出力されるよう前記トルク出力手段を駆動制御する、
ことを要旨とする。
【００１７】
この本発明の駆動装置の制御方法では、内燃機関の運転停止の指示がなされ内燃機関の回転数が停止直前回転数に達したときに、その際の内燃機関の出力軸の回転位置に基づいて内燃機関が目標停止位置で停止するようトルク出力手段から出力するトルクの変動パターンを設定し、この設定した変動パターンに基づいてトルクが出力されるようトルク出力手段を駆動制御する。したがって、回転数が停止直前回転数に達したときの内燃機関の回転位置に応じてトルク出力手段から出力するトルクの変動パターンを設定することにより内燃機関が目標停止位置で停止するよう制御することができる。また、内燃機関が停止する直前となったときからトルク出力手段を駆動制御するから、内燃機関の停止位置の制御をより効率的に行なうことができる。ここで、「最初の圧縮行程」は、内燃機関の始動時における最初の圧縮行程であって、複数気筒の内燃機関ではいずれの気筒に拘わらずに最初に圧縮行程を実行する気筒におけるその圧縮行程であり、ピストンが下死点から上死点まで移行する行程を含むものを意味する。
【００１８】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を実施例を用いて説明する。図１は、本発明の一実施例である駆動装置を搭載したハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車２０は、図示するように、エンジン２２と、エンジン２２の出力軸としてのクランクシャフト２６にダンパ２８を介して接続された３軸式の動力分配統合機構３０と、動力分配統合機構３０に接続された発電可能なモータＭＧ１と、動力分配統合機構３０に接続された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに取り付けられた減速ギヤ３５と、この減速ギヤ３５に接続されたモータＭＧ２と、駆動装置全体をコントロールするハイブリッド用電子制御ユニット７０とを備える。
【００１９】
エンジン２２は、ガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力する内燃機関であり、エンジン２２の運転状態を検出する各種センサから信号を入力するエンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）２４により燃料噴射制御や点火制御，吸入空気量調節制御などの運転制御を受けている。エンジン２２の運転状態を検出する各種センサとしては、例えば、クランクシャフト２６のクランク角θを検出するクランクポジションセンサ２３やエンジン２２の冷却水の温度（冷却水温）を検出する図示しない水温センサなどを挙げることができる。エンジンＥＣＵ２４は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によりエンジン２２を運転制御すると共に必要に応じてエンジン２２の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。
【００２０】
動力分配統合機構３０は、外歯歯車のサンギヤ３１と、このサンギヤ３１と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ３２と、サンギヤ３１に噛合すると共にリングギヤ３２に噛合する複数のピニオンギヤ３３と、複数のピニオンギヤ３３を自転かつ公転自在に保持するキャリア３４とを備え、サンギヤ３１とリングギヤ３２とキャリア３４とを回転要素として差動作用を行なう遊星歯車機構として構成されている。動力分配統合機構３０は、キャリア３４にはエンジン２２のクランクシャフト２６が、サンギヤ３１にはモータＭＧ１が、リングギヤ３２にはリングギヤ軸３２ａを介して減速ギヤ３５がそれぞれ連結されており、モータＭＧ１が発電機として機能するときにはキャリア３４から入力されるエンジン２２からの動力をサンギヤ３１側とリングギヤ３２側にそのギヤ比に応じて分配し、モータＭＧ１が電動機として機能するときにはキャリア３４から入力されるエンジン２２からの動力とサンギヤ３１から入力されるモータＭＧ１からの動力を統合してリングギヤ３２側に出力する。リングギヤ３２に出力された動力は、リングギヤ軸３２ａからギヤ機構６０およびデファレンシャルギヤ６２を介して、最終的には車両の駆動輪６３ａ，６３ｂに出力される。
【００２１】
モータＭＧ１およびモータＭＧ２は、いずれも発電機として駆動することができると共に電動機として駆動できる周知の同期発電電動機として構成されており、インバータ４１，４２を介してバッテリ５０と電力のやりとりを行なう。インバータ４１，４２とバッテリ５０とを接続する電力ライン５４は、各インバータ４１，４２が共用する正極母線および負極母線として構成されており、モータＭＧ１，ＭＧ２のいずれかで発電される電力を他のモータで消費することができるようになっている。したがって、バッテリ５０は、モータＭＧ１，ＭＧ２のいずれかから生じた電力や不足する電力により充放電されることになる。なお、モータＭＧ１，ＭＧ２により電力収支のバランスをとるものとすれば、バッテリ５０は充放電されない。モータＭＧ１，ＭＧ２は、いずれもモータ用電子制御ユニット（以下、モータＥＣＵという）４０により駆動制御されている。モータＥＣＵ４０には、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するために必要な信号、例えばモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ４３，４４からの信号や図示しない電流センサにより検出されるモータＭＧ１，ＭＧ２に印加される相電流などが入力されており、モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２へのスイッチング制御信号が出力されている。モータＥＣＵ４０は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によってモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御すると共に必要に応じてモータＭＧ１，ＭＧ２の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。
【００２２】
バッテリ５０は、バッテリ用電子制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵという）５２によって管理されている。バッテリＥＣＵ５２には、バッテリ５０を管理するのに必要な信号、例えば、バッテリ５０の端子間に設置された図示しない電圧センサからの端子間電圧，バッテリ５０の出力端子に接続された電力ライン５４に取り付けられた図示しない電流センサからの充放電電流，バッテリ５０に取り付けられた温度センサ５１からの電池温度Ｔｂなどが入力されており、必要に応じてバッテリ５０の状態に関するデータを通信によりハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。なお、バッテリＥＣＵ５２では、バッテリ５０を管理するために電流センサにより検出された充放電電流の積算値に基づいて残容量（ＳＯＣ）も演算している。
【００２３】
ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、ＣＰＵ７２を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ７２の他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ７４と、データを一時的に記憶するＲＡＭ７６と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。ハイブリッド用電子制御ユニット７０には、イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号，シフトレバー８１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰ，アクセルペダル８３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃ，ブレーキペダル８５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキペダルポジションＢＰ，車速センサ８８からの車速Ｖなどが入力ポートを介して入力されている。ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、前述したように、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と通信ポートを介して接続されており、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。
【００２４】
実施例のハイブリッド自動車２０は、運転者によるアクセルペダル８３の踏み込み量に対応するアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクを計算し、この要求トルクに対応する要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるように、エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２とが運転制御される。エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２の運転制御としては、要求動力に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にエンジン２２から出力される動力のすべてが動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによってトルク変換されてリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御するトルク変換運転モードや要求動力とバッテリ５０の充放電に必要な電力との和に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にバッテリ５０の充放電を伴ってエンジン２２から出力される動力の全部またはその一部が動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによるトルク変換を伴って要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御する充放電運転モード、エンジン２２の運転を停止してモータＭＧ２からの要求動力に見合う動力をリングギヤ軸３２ａに出力するよう運転制御するモータ運転モードなどがある。
【００２５】
こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０では、駆動装置としては、ギヤ機構６０とデファレンシャルギヤ６２と駆動軸６３ａ，６３ｂとを除く構成が相当する。
【００２６】
次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０の動作、特に、エンジン２２の運転を停止する際の動作について説明する。図２は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行されるモータ運転時制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、運転モードとしてモータ運転モードが選択されエンジン２２の運転停止の指示がなされたときに所定時間毎（例えば、８ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。なお、このモータ運転時制御ルーチンによる処理の開始と同時に、エンジンＥＣＵ２４によりエンジン２２における燃料噴射の停止などが行なわれる。
【００２７】
モータ運転時制御ルーチンが実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、まず、アクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃや車速センサ８８からの車速Ｖなど制御に必要なデータを入力する処理を実行する（ステップＳ１００）。
【００２８】
そして、入力したアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて車両に要求されるトルクとして駆動輪６３ａ，６３ｂに連結された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクＴｒ＊を設定する（ステップＳ１１０）。要求トルクＴｒ＊は、実施例では、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖと要求トルクＴｒ＊との関係を予め定めて要求トルク設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとが与えられると記憶したマップから対応する要求トルクＴｒ＊を導出して設定するものとした。図３に要求トルク設定用マップの一例を示す。
【００２９】
続いて、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定する（ステップＳ１２０）。いま、エンジンＥＣＵ２４によりエンジン２２における燃料噴射の停止が行なわれてからエンジン２２の運転が停止するまでの期間について考える。この期間では、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定する処理として、図４に例示するＭＧ１トルク設定処理ルーチンを実行する。以下、モータ運転時制御ルーチンの説明を中断し、ＭＧ１トルク設定処理ルーチンについて説明する。
【００３０】
ＭＧ１トルク設定処理ルーチンでは、まず、エンジン２２のクランク角θと回転数Ｎｅとを入力する処理を実行する（ステップＳ２００）。ここで、エンジン２２のクランク角θと回転数Ｎｅは、クランクポジションセンサ２３により検出されたクランク角θとこのクランク角θに基づいて計算された回転数ＮｅとをエンジンＥＣＵ２４から通信により入力するものとした。
【００３１】
そして、エンジン２２の回転数Ｎｅが停止直前回転数Ｎｅｓｔｐに達していないときにはモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊として基本トルクＴｍｂａｓｅを設定し（ステップＳ２１０，Ｓ２２０）、このＭＧ１トルク設定処理ルーチンを終了する。ここで、停止直前回転数Ｎｅｓｔｐは、エンジン２２が停止する直前の回転数として予め設定されたものであり、実施例では、およそエンジン２２の圧縮行程間の角度（例えば、４気筒のエンジンの場合には１８０°ＣＡなど）を回転して停止するようなエンジン２２の回転数（例えば、３００ｒｐｍなど）を実験などにより求めて予め設定しておくものとした。また、基本トルクＴｍｂａｓｅは、エンジン２２の回転数を滑らかに減少させると共にエンジン２２の停止後にピストンを保持するためにモータＭＧ１から出力するトルクとして設定されたものである。図５は、基本トルクＴｍｂａｓｅとエンジン２２の回転数Ｎｅとの関係の一例を示す説明図である。図示するように、基本トルクＴｍｂａｓｅは、エンジン２２の回転数Ｎｅが停止直前回転数Ｎｅｓｔｐに達するまではエンジン２２の回転を抑制する制動トルクとして設定され、回転数Ｎｅが停止直前回転数Ｎｅｓｔｐに達したタイミングでピストンを保持するトルクに切り替わるように設定されている。
【００３２】
一方、入力したエンジン２２の回転数Ｎｅが停止直前回転数Ｎｅｓｔｐに達しているときには、そのときのクランク角θに基づいてモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊の変動パターンを設定する（ステップＳ２３０）。図６は、クランク角θに基づく変動パターンの概念を模式的に示す説明図である。トルク指令Ｔｍ１＊の変動パターンは、実施例では、図示するように、Ｍｏｄｅ１〜３の３パターンとした。Ｍｏｄｅ１は、前述した基本トルクＴｍｂａｓｅに従ってモータＭＧ１を駆動してエンジン２２を停止した場合にエンジン２２が目標停止位置（例えば、上死点−４０°ＣＡから上死点＋２０°ＣＡなど）で停止すると予測される場合であり、実施例では、停止直前回転数Ｎｅｓｔｐに達したときのクランク角θが上死点−４０°ＣＡから上死点＋６０°ＣＡまでの範囲内であるときを対象とした。Ｍｏｄｅ２は、基本トルクＴｍｂａｓｅに従ってモータＭＧ１を駆動してエンジン２２を停止した場合にエンジン２２が目標停止位置を超えた位置で停止すると予測される場合であり、実施例では、クランク角θが上死点＋６０°ＣＡから上死点＋１１０°ＣＡ（−７０°ＣＡ）までの範囲内であるときを対象とした。Ｍｏｄｅ３は、基本トルクＴｍｂａｓｅに従ってモータＭＧ１を駆動してエンジン２２を停止した場合にエンジン２２が目標停止位置に届かない位置で停止すると予測される場合であり、実施例では、クランク角θが上死点−７０°ＣＡから上死点−４０°ＣＡまでの範囲内であるときを対象とした。なお、この変動パターンの設定は初回（エンジン２２の回転数Ｎｅが停止直前回転数Ｎｅｓｔｐに達した直後の１回）のみ行なわれ、一旦変動パターンが設定された後に本ルーチンが繰り返し実行される際には後述するステップＳ２４０の処理にスキップする。
【００３３】
こうして変動パターンを設定すると、設定した変動パターンに応じてモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊として基本トルクＴｍｂａｓｅを補正したトルクを設定し（ステップＳ２４０）、このＭＧ１トルク設定処理ルーチンを終了する。変動パターンがＭｏｄｅ１のときには、基本トルクＴｍｂａｓｅに従ってモータＭＧ１を駆動すればエンジン２２は目標停止位置で停止すると予測されるから、基本トルクＴｍｂａｓｅをそのままトルク指令Ｔｍ１＊に設定する。
【００３４】
変動パターンがＭｏｄｅ２のときには、基本トルクＴｍｂａｓｅに従ってモータＭＧ１を駆動してもエンジン２２は目標停止位置を超えてしまうと予測されるから、エンジン２２の回転を抑制するように基本トルクＴｍｂａｓｅを補正する。実施例では、基本トルクＴｍｂａｓｅを補正する補正トルクとクランク角θとの関係を実験などにより予め定めて補正トルク設定マップとしてＲＯＭ７４などに記憶しておき、この補正トルク設定マップを用いて基本トルクＴｍｂａｓｅを補正するものとした。図７は、変動パターンがＭｏｄｅ２のときの補正トルク設定マップの一例を示す説明図である。図示するように、エンジン２２が上死点から遠ざかるほど大きな制動トルクとなるように設定した。ここで、クランク角θが上死点より前の位置であるときに制動トルクを小さく設定しているのは、圧縮行程の途中で大きな制動トルクを出力するとピストン戻りが発生する可能性があることに基づく。また、クランク角θが上死点＋６０°ＣＡを超える位置となったときに補正トルクを値０に設定しているのは、目標停止位置で停止することが困難な場合にまで無理矢理に制動トルクなどを出力して違和感が生じるのを防止するためである。
【００３５】
変動パターンがＭｏｄｅ３のときには、基本トルクＴｍｂａｓｅに従ってモータＭＧ１を駆動してもエンジン２２は目標停止位置に届かないと予測されるから、エンジン２２の回転を促進するように基本トルクＴｍｂａｓｅを補正する。図８は、変動パターンがＭｏｄｅ３のときの補正トルク設定マップの一例を示す説明図である。図７との比較から分かるように、Ｍｏｄｅ３のときの補正トルク設定マップでは、目標停止位置に近づくまで（例えば、上死点−５０°ＣＡまで）は、エンジン２２の回転をアシストする方向のトルクで基本トルクＴｍｂａｓｅを補正するように設定されている。
【００３６】
図２のモータ運転時制御ルーチンの説明に戻る。ＭＧ１トルク設定処理ルーチンによりモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定すると、要求トルクＴｒ＊とトルク指令Ｔｍ１＊と動力分配統合機構３０のギヤ比ρを用いてモータＭＧ２から出力すべきトルクとしてのトルク指令Ｔｍ２＊を式（１）により計算する（ステップＳ１３０）。この式（１）は、動力分配統合機構３０の回転要素に対する力学的な関係式である。動力分配統合機構３０の回転要素における回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図を図９に示す。図中、左のＳ軸はモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１であるサンギヤ３１の回転数を示し、Ｃ軸はエンジン２２の回転数Ｎｅであるキャリア３４の回転数を示し、Ｒ軸はモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２に減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒを乗じたリングギヤ３２の回転数Ｎｒを示す。図示するように、リングギヤ軸３２ａに要求トルクＴｒ＊を出力するには、モータＭＧ１から出力されるトルクに対する反力としてのトルク（Ｔｍ１＊／ρ）と要求トルクＴｒ＊との和のトルクをモータＭＧ２から出力すればよい。これにより、モータＭＧ１から出力されるトルクをエンジン２２のクランクシャフト２６に作用させると共に要求トルクＴｒ＊を駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力するのである。
【数１】
Ｔｍ２＊＝｛Ｔｒ＊＋Ｔｍ１＊／ρ｝／Ｇｒ・・・（１）
【００３７】
そして、設定したモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信して（ステップＳ１４０）、このモータ運転時制御ルーチンを終了する。トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、トルク指令Ｔｍ１＊でモータＭＧ１が駆動されると共にトルク指令Ｔｍ２＊でモータＭＧ２が駆動されるようインバータ４１，４２のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。
【００３８】
以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、エンジン２２の運転を停止する際に、エンジン２２の回転数Ｎｅが停止直前回転数Ｎｅｓｔｐに達したときにそのときのクランク角θに基づいてモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊の変動パターンを設定し、この設定した変動パターンに従ってモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊の基本トルクＴｍｂａｓｅを補正することによりエンジン２２を目標停止位置である圧縮行程の上死点近辺で停止させることができる。この結果、次にエンジン２２を始動する際の最初の圧縮行程から遠い位置で停止させると共に始動する直後に圧縮する必要がないから、エンジン２２の始動性を向上させることができる。また、エンジン２２の回転数Ｎｅが停止直前回転数Ｎｅｓｔｐに達したときに基本トルクＴｍｂａｓｅの補正を開始するから、エンジン２２の停止位置の制御をより効率的に行なうことができる。
【００３９】
実施例のハイブリッド自動車２０では、変動パターンがＭｏｄｅ１のときには基本トルクＴｍｂａｓｅをそのままトルク指令Ｔｍ１＊に設定するものとしたが、エンジン２２の固体バラツキなどを考慮すると必ずしも目標停止位置で停止するとは限らないから、例えば、変動パターンがＭｏｄｅ１のときにも図８に例示したＭｏｄｅ３のときの補正トルク設定マップを用いて基本トルクＴｍｂａｓｅを補正してトルク指令Ｔｍ１＊を設定するものとしてもよい。
【００４０】
実施例のハイブリッド自動車２０では、トルク指令Ｔｍ１＊の変動パターンをＭｏｄｅ１〜３の３パターンとしたが、変動パターンはこうした３パターンに限られないのは勿論である。即ち、停止直前回転数Ｎｅｓｔｐに達したときのエンジン２２のクランク角θに基づいて設定しエンジン２２を目標停止位置で停止させるような変動パターンであればよく、例えば、標準のクランク角θ（実施例では、Ｍｏｄｅ１のときのクランク角θ）より進んだ位置であるほど大きな制動トルクで基本トルクＴｍｂａｓｅを補正するような変動パターンを設定するものとしたり、標準のクランク角θから遅れた位置であるほど大きなアシストトルクで基本トルクＴｍｂａｓｅを補正するような変動パターンを設定するものとしてもよい。
【００４１】
実施例のハイブリッド自動車２０では、補正トルク設定マップは、クランク角θに応じて補正トルクの大きさを設定するものとしたが、クランク角θに応じて設定しなくてもよく、例えば、経過時間に応じて補正トルクの大きさを設定するものとしたり、クランク角θに拘わらず補正トルクを固定値としてもよい。
【００４２】
実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊として基本トルクＴｍｂａｓｅを補正したトルクを設定するものとしたが、基本トルクＴｍｂａｓｅを補正するものとしなくても、直接トルク指令Ｔｍ１＊を設定するものとしても差し支えない。
【００４３】
実施例のハイブリッド自動車２０では、補正トルク設定マップとして図７や図８のマップを例示したが、例示したマップに限られないのは勿論である。即ち、例えば、Ｍｏｄｅ２のときのマップにおいて目標停止位置を超えたときの補正トルクを値０としなくても構わない。
【００４４】
実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ２の動力を減速ギヤ３５により変速してリングギヤ軸３２ａに出力するものとしたが、図１０の変形例のハイブリッド自動車１２０に例示するように、モータＭＧ２の動力をリングギヤ軸３２ａが接続された車軸（駆動輪６３ａ，６３ｂが接続された車軸）とは異なる車軸（図１０における車輪６４ａ，６４ｂに接続された車軸）に接続するものとしてもよい。
【００４５】
実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２の動力を動力分配統合機構３０を介して駆動輪６３ａ，６３ｂに接続された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力するものとしたが、図１１の変形例のハイブリッド自動車２２０に例示するように、エンジン２２のクランクシャフト２６に接続されたインナーロータ２３２と駆動輪６３ａ，６３ｂに動力を出力する駆動軸に接続されたアウターロータ２３４とを有し、エンジン２２の動力の一部を駆動軸に伝達すると共に残余の動力を電力に変換する対ロータ電動機２３０を備えるものとしてもよい。
【００４６】
実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２の動力を動力分配統合機構３０を介して駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力するパラレル型のハイブリッド自動車としたが、いわゆるシリーズ型のハイブリッド自動車に適用するものとしてもよい。また、エンジンの運転／停止を頻繁に行なうアイドリングストップ機能付きの車両に適用することもできる。さらに、エンジンなどの内燃機関の出力軸にトルクを出力可能な構成の車両であれば、その他の種々の車両に適用しても差し支えない。
【００４７】
以上、本発明の実施の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例であるハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。
【図２】実施例のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行されるモータ運転時制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図３】要求トルク設定用マップの一例を示す説明図である。
【図４】実施例のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行されるＭＧ１トルク設定処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図５】モータＭＧ１の基本トルクＴｍｂａｓｅとエンジン２２の回転数Ｎｅとの関係の一例を示す説明図である。
【図６】クランク角θに基づく変動パターンの概念を模式的に示す説明図である。
【図７】Ｍｏｄｅ２のときの補正トルク設定マップの一例を示す説明図である。
【図８】Ｍｏｄｅ３のときの補正トルク設定マップの一例を示す説明図である。
【図９】動力分配統合機構３０の回転要素を力学的に説明するための共線図の一例を示す説明図である。
【図１０】変形例のハイブリッド自動車１２０の構成の概略を示す構成図である。
【図１１】変形例のハイブリッド自動車２２０の構成の概略を示す構成図である。
【符号の説明】
２０，１２０，２２０ハイブリッド自動車、２２エンジン、２３クランクポジションセンサ、２４エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２６クランクシャフト、２８ダンパ、３０動力分配統合機構、３１サンギヤ、３２リングギヤ、３２ａリングギヤ軸、３３ピニオンギヤ、３４キャリア、３５，１３５減速ギヤ、４０モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４１，４２インバータ、４３，４４回転位置検出センサ、５０バッテリ、５１温度センサ、５２バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、５４電力ライン、６０ギヤ機構、６２デファレンシャルギヤ、６３ａ，６３ｂ，６４ａ，６４ｂ駆動輪、７０ハイブリッド用電子制御ユニット、７２ＣＰＵ、７４ＲＯＭ、７６ＲＡＭ、８０イグニッションスイッチ、８１シフトレバー、８２シフトポジションセンサ、８３アクセルペダル、８４アクセルペダルポジションセンサ、８５ブレーキペダル、８６ブレーキペダルポジションセンサ、８８車速センサ、１９３ａ，１９３ｂ車輪、２３０対ロータ電動機、２３２インナーロータ２３４アウターロータ、ＭＧ１，ＭＧ２モータ。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a drive device, a control method thereof, and an automobile, and more specifically, a drive device including an internal combustion engine and torque output means capable of outputting torque to an output shaft of the internal combustion engine, a control method thereof, and such a drive device. It relates to automobiles.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, as this type of drive device, one having an internal combustion engine and a generator capable of outputting a braking torque to a crankshaft of the internal combustion engine has been proposed (for example, see Patent Document 1). In this apparatus, when the internal combustion engine is stopped, a braking torque corresponding to the rotation speed and rotation position of the crankshaft is output from the generator to the crankshaft so that the stop position of the internal combustion engine is within the target range. I have control.
[0003]
[Patent Document 1]
JP 2001-193540 A (FIG. 1, paragraphs “0025” to “0029”)
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in such a device, control for keeping the stop position within the target range is started even when the rotational speed of the internal combustion engine is relatively high, so that the internal combustion engine is rotated after inertia and then stopped. A sense of incongruity is likely to occur. In addition, even if it is attempted to control the stop position of the internal combustion engine in a state where the rotational speed is high, it is difficult to perform with high accuracy, so that an inefficient control such as outputting an excessive braking torque is caused.
[0005]
One of the objects of the drive device, the control method thereof, and the automobile of the present invention is to stop the internal combustion engine at a desired position. Another object of the drive device, the control method thereof, and the automobile of the present invention is to more efficiently control the stop position of the internal combustion engine. Furthermore, it is an object of the drive device, the control method thereof, and the automobile of the present invention to improve the startability of the internal combustion engine.
[0006]
[Means for solving the problems and their functions and effects]
In order to achieve at least a part of the above-described object, the drive device, the control method thereof, and the automobile of the present invention employ the following means.
[0007]
The drive device of the present invention is
A drive device comprising an internal combustion engine and torque output means capable of outputting torque to an output shaft of the internal combustion engine,
Rotational position detecting means for detecting the rotational position of the output shaft of the internal combustion engine;
A rotation speed calculating means for calculating the rotation speed of the internal combustion engine;
When an instruction to stop the operation of the internal combustion engine is given and the rotational speed calculated by the rotational speed calculation means reaches a rotational speed immediately before stopping which is preset as a rotational speed immediately before the internal combustion engine stops, Based on the rotational position of the output shaft of the internal combustion engine when the rotational speed just before the stop is reached, the internal combustion engine stops at a target stop position different from the reference by a predetermined angle based on the first compression stroke at the time of starting next. Fluctuation pattern setting means for setting a fluctuation pattern of torque output from the torque output means,
When an instruction to stop the operation of the internal combustion engine is given, the internal combustion engine is controlled so that the operation of the internal combustion engine stops, and a predetermined request is made until the fluctuation pattern is set by the fluctuation pattern setting means. The torque output means is configured to drive-control the torque output means so that torque is output based on the torque pattern, and after the fluctuation pattern is set by the fluctuation pattern setting means, the torque output means is configured to output torque based on the set fluctuation pattern. A drive control means at the time of operation stop for controlling the drive,
It is a summary to provide.
[0008]
In this drive device of the present invention, when an instruction to stop the operation of the internal combustion engine is given and the rotational speed of the internal combustion engine reaches the rotational speed just before the stop, the internal combustion engine is operated based on the rotational position of the output shaft of the internal combustion engine at that time. A fluctuation pattern of torque output from the torque output means is set so as to stop at the target stop position, and the torque output means is driven and controlled so that torque is output based on the set fluctuation pattern. Therefore, the internal combustion engine is controlled to stop at the target stop position by setting a variation pattern of torque output from the torque output means according to the rotational position of the internal combustion engine when the rotational speed reaches the rotational speed immediately before stopping. Can do. Further, since the torque output means is driven and controlled immediately before the internal combustion engine is stopped, the stop position of the internal combustion engine can be controlled more efficiently. In addition, as “the rotational speed immediately before stopping”, it is possible to set the rotational speed when the internal combustion engine stops within a predetermined moving angle range based on the moving angle between the compression strokes of the internal combustion engine. The “first compression stroke” is the first compression stroke at the start of the internal combustion engine, and in a multi-cylinder internal combustion engine, the compression stroke in the cylinder that executes the compression stroke first regardless of which cylinder. Yes, meaning that the piston includes a stroke that goes from bottom dead center to top dead center.
[0009]
In such a driving apparatus of the present invention, the fluctuation pattern setting means sets a standard fluctuation pattern when the rotational position of the output shaft of the internal combustion engine when the rotational speed immediately before stopping is within a predetermined range, When the rotation position of the output shaft is a position advanced from the predetermined range, a rotation suppression variation pattern for outputting torque is set so as to suppress rotation of the output shaft in comparison with the standard variation pattern, and the output Means for setting a rotation promoting variation pattern for outputting torque so as to promote rotation of the output shaft in comparison with the standard variation pattern when the rotational position of the shaft is delayed from the predetermined range. It can also be. In this way, a standard variation pattern, a variation pattern for suppressing rotation, and a variation pattern for promoting rotation can be set according to the rotational position of the output shaft of the internal combustion engine when the rotational speed immediately before stopping is reached. In the driving device according to the aspect of the present invention, the rotation suppression variation pattern is such that the rotational position of the output shaft of the internal combustion engine when the rotational speed immediately before the stop reaches the position is more advanced than the predetermined range. Is a fluctuation pattern for outputting torque with a tendency to largely suppress the rotation of the engine, and the rotation promotion fluctuation pattern is that the rotational position of the output shaft of the internal combustion engine when the rotational speed immediately before the stop is reached is delayed from the predetermined range. It may be a variation pattern in which torque is output in a tendency that the rotation of the output shaft is greatly promoted as the position is increased.
[0010]
Further, in the drive device of the present invention, the variation pattern set by the variation pattern setting means is a set of the relationship between the elapsed time from when the rotation speed immediately before the stop is reached and the output torque, It is also possible to set the relationship between the rotational position of the output shaft after reaching the rotational speed immediately before stopping and the output torque. In this way, it is possible to drive and control the torque output means so as to output torque according to the elapsed time and the rotational position of the output shaft. In the driving device of the present invention in which the variation pattern in which the relationship between the rotational position of the output shaft and the torque to be output is set as described above is set, the rotational position of the output shaft is such that the rotational position of the output shaft is the target stop. The variation pattern is set so that the torque output increases as it approaches the position, or the torque output when the rotational position of the output shaft reaches a predetermined position is set to approximately zero. It can also be a variation pattern. Here, the torque output when the rotational position of the output shaft of the internal combustion engine reaches a predetermined position is set to a value of approximately 0 by setting a position advanced from the target stop position as the predetermined position. This is based on the fact that it is possible to prevent excessive torque from being output even when it is difficult to stop at the stop position.
[0011]
Furthermore, in the driving apparatus of the present invention, the target stop position may be a predetermined range including a position where the piston is at the top dead center in the compression stroke immediately before the first compression stroke. In this way, the target stop position is far from the initial compression stroke when starting the internal combustion engine, and it is not necessary to perform compression immediately after starting the internal combustion engine, so the startability of the internal combustion engine can be improved. .
[0012]
In such a drive device of the present invention, there are three shafts connected to the output shaft, the drive shaft, and the rotation shaft of the internal combustion engine, and when power is input to or output from any two of the three shafts, A three-shaft type power distribution / integrating means for inputting / outputting power determined based on the output power to / from the remaining shaft, wherein the torque output means is a first electric motor capable of outputting torque to the rotating shaft; It can also be a means having a second electric motor capable of outputting torque to the shaft.
[0013]
In the driving apparatus of the present invention, the torque output means includes a first rotor connected to the output shaft of the internal combustion engine and a first rotor connected to the drive shaft and rotatable relative to the first rotor. A pair of rotor motors that can rotate the first rotor relative to the second rotor by electromagnetic action, and a drive shaft motor that can output torque to the drive shaft. It can also be a means of having.
[0014]
The automobile according to the present invention is a drive apparatus according to any one of the above-described aspects, that is, a drive apparatus that basically includes an internal combustion engine and torque output means capable of outputting torque to the output shaft of the internal combustion engine. A rotational position detecting means for detecting a rotational position of an output shaft of the internal combustion engine; a rotational speed calculating means for calculating the rotational speed of the internal combustion engine; and an instruction to stop the operation of the internal combustion engine and the rotation. When the rotational speed calculated by the number calculating means reaches a rotational speed immediately before stopping that is set in advance as the rotational speed immediately before the internal combustion engine stops, the output of the internal combustion engine when the rotational speed immediately before the stop is reached. A fluctuation pattern of torque output from the torque output means so that the internal combustion engine stops at a target stop position different from the reference by a predetermined angle on the basis of the first compression stroke at the next start based on the rotational position of the shaft And a fluctuation pattern setting means for setting the operation of the internal combustion engine to stop the operation of the internal combustion engine when an instruction to stop the operation of the internal combustion engine is given, and the fluctuation pattern is set by the fluctuation pattern setting means. Until it is set, the torque output means is driven and controlled so that torque is output based on a predetermined request. After the fluctuation pattern is set by the fluctuation pattern setting means, the torque is set based on the set fluctuation pattern. And a driving control unit for stopping operation that controls the torque output unit to output the torque output unit.
[0015]
Since the automobile of the present invention includes the drive device of the present invention according to any one of the above-described aspects, the effect of the drive device of the present invention, for example, the rotation of the internal combustion engine when the rotation speed reaches the rotation speed immediately before stopping. By setting the fluctuation pattern of the torque output from the torque output means according to the position, the internal combustion engine can be controlled to stop at the target stop position, and the stop position of the internal combustion engine can be controlled more efficiently. The effect which can be improved, the effect which can improve the startability of an internal-combustion engine, etc. can be produced.
[0016]
The method for controlling the drive device of the present invention includes:
A control method for a drive device comprising: an internal combustion engine; torque output means capable of outputting torque to the output shaft of the internal combustion engine; and rotational position detection means for detecting the rotational position of the output shaft of the internal combustion engine,
(A) calculating the rotational speed of the internal combustion engine;
(B) When an instruction to stop the operation of the internal combustion engine is given and the rotational speed calculated in step (a) reaches a rotational speed immediately before stopping which is preset as the rotational speed immediately before the internal combustion engine stops. In addition, based on the rotational position of the output shaft of the internal combustion engine when the rotational speed just before the stop is reached, the internal combustion engine differs from the reference by a predetermined angle based on the first compression stroke when starting next. Set a fluctuation pattern of torque output from the torque output means to stop at a position,
(C) When an instruction to stop the operation of the internal combustion engine is given, the internal combustion engine is controlled so as to stop operating, and a predetermined pattern is set until the variation pattern is set in step (b). The torque output means is driven and controlled to output torque based on the request, and after the variation pattern is set in step (b), the torque is output based on the set variation pattern. Driving and controlling the torque output means;
This is the gist.
[0017]
In this method of controlling a drive device according to the present invention, when an instruction to stop the operation of the internal combustion engine is given and the rotational speed of the internal combustion engine reaches the rotational speed just before the stop, based on the rotational position of the output shaft of the internal combustion engine at that time A fluctuation pattern of torque output from the torque output means is set so that the internal combustion engine stops at the target stop position, and the torque output means is driven and controlled so that torque is output based on the set fluctuation pattern. Therefore, the internal combustion engine is controlled to stop at the target stop position by setting a variation pattern of torque output from the torque output means according to the rotational position of the internal combustion engine when the rotational speed reaches the rotational speed immediately before stopping. Can do. Further, since the torque output means is driven and controlled immediately before the internal combustion engine is stopped, the stop position of the internal combustion engine can be controlled more efficiently. Here, the “first compression stroke” is the first compression stroke at the start of the internal combustion engine, and in a multi-cylinder internal combustion engine, the compression stroke in the cylinder that executes the compression stroke first regardless of which cylinder. Means that the piston includes a stroke in which the piston moves from the bottom dead center to the top dead center.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described using examples. FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of the configuration of a hybrid vehicle 20 equipped with a driving apparatus according to an embodiment of the present invention. As shown in the figure, the hybrid vehicle 20 of the embodiment includes an engine 22, a three-shaft power distribution / integration mechanism 30 connected to a crankshaft 26 as an output shaft of the engine 22 via a damper 28, and power distribution / integration. A motor MG1 capable of generating electricity connected to the mechanism 30, a reduction gear 35 attached to a ring gear shaft 32a as a drive shaft connected to the power distribution and integration mechanism 30, a motor MG2 connected to the reduction gear 35, And a hybrid electronic control unit 70 for controlling the entire drive device.
[0019]
The engine 22 is an internal combustion engine that outputs power using a hydrocarbon-based fuel such as gasoline or light oil, and an engine electronic control unit (hereinafter referred to as an engine ECU) that receives signals from various sensors that detect the operating state of the engine 22. ) 24 is subjected to operation control such as fuel injection control, ignition control, intake air amount adjustment control and the like. Examples of various sensors that detect the operating state of the engine 22 include a crank position sensor 23 that detects the crank angle θ of the crankshaft 26 and a water temperature sensor (not shown) that detects the temperature of the cooling water (cooling water temperature) of the engine 22. Can be mentioned. The engine ECU 24 is in communication with the hybrid electronic control unit 70, controls the operation of the engine 22 by a control signal from the hybrid electronic control unit 70, and, if necessary, transmits data related to the operating state of the engine 22 to the hybrid electronic control. Output to unit 70.
[0020]
The power distribution and integration mechanism 30 includes an external gear sun gear 31, an internal gear ring gear 32 arranged concentrically with the sun gear 31, a plurality of pinion gears 33 that mesh with the sun gear 31 and mesh with the ring gear 32, A planetary gear mechanism is provided that includes a carrier 34 that holds a plurality of pinion gears 33 so as to rotate and revolve, and that performs differential action using the sun gear 31, the ring gear 32, and the carrier 34 as rotational elements. In the power distribution and integration mechanism 30, the crankshaft 26 of the engine 22 is connected to the carrier 34, the motor MG1 is connected to the sun gear 31, and the reduction gear 35 is connected to the ring gear 32 via the ring gear shaft 32a. When functioning as a generator, power from the engine 22 input from the carrier 34 is distributed according to the gear ratio between the sun gear 31 side and the ring gear 32 side, and when the motor MG1 functions as an electric motor, the engine input from the carrier 34 The power from 22 and the power from the motor MG1 input from the sun gear 31 are integrated and output to the ring gear 32 side. The power output to the ring gear 32 is finally output from the ring gear shaft 32a to the drive wheels 63a and 63b of the vehicle via the gear mechanism 60 and the differential gear 62.
[0021]
The motor MG1 and the motor MG2 are both configured as well-known synchronous generator motors that can be driven as generators and can be driven as motors, and exchange power with the battery 50 via inverters 41 and 42. The power line 54 connecting the inverters 41 and 42 and the battery 50 is configured as a positive electrode bus and a negative electrode bus shared by the inverters 41 and 42, and the electric power generated by one of the motors MG1 and MG2 It can be consumed by a motor. Therefore, battery 50 is charged / discharged by electric power generated from one of motors MG1 and MG2 or insufficient electric power. If the balance of electric power is balanced by the motors MG1 and MG2, the battery 50 is not charged / discharged. The motors MG1 and MG2 are both driven and controlled by a motor electronic control unit (hereinafter referred to as a motor ECU) 40. The motor ECU 40 detects signals necessary for driving and controlling the motors MG1 and MG2, such as signals from rotational position detection sensors 43 and 44 that detect the rotational positions of the rotors of the motors MG1 and MG2, and current sensors (not shown). The phase current applied to the motors MG1 and MG2 to be applied is input, and a switching control signal to the inverters 41 and 42 is output from the motor ECU 40. The motor ECU 40 is in communication with the hybrid electronic control unit 70, controls the driving of the motors MG1 and MG2 by a control signal from the hybrid electronic control unit 70, and, if necessary, data on the operating state of the motors MG1 and MG2. Output to the hybrid electronic control unit 70.
[0022]
The battery 50 is managed by a battery electronic control unit (hereinafter referred to as a battery ECU) 52. The battery ECU 52 receives signals necessary for managing the battery 50, for example, a voltage between terminals from a voltage sensor (not shown) installed between terminals of the battery 50, and a power line 54 connected to the output terminal of the battery 50. The charging / discharging current from the attached current sensor (not shown), the battery temperature Tb from the temperature sensor 51 attached to the battery 50, and the like are input. Output to the control unit 70. The battery ECU 52 also calculates the remaining capacity (SOC) based on the integrated value of the charge / discharge current detected by the current sensor in order to manage the battery 50.
[0023]
The hybrid electronic control unit 70 is configured as a microprocessor centered on the CPU 72. In addition to the CPU 72, a ROM 74 that stores processing programs, a RAM 76 that temporarily stores data, an input / output port and communication (not shown), and the like. And a port. The hybrid electronic control unit 70 includes an ignition signal from an ignition switch 80, a shift position SP from a shift position sensor 82 that detects the operation position of the shift lever 81, and an accelerator pedal position sensor 84 that detects the amount of depression of the accelerator pedal 83. The accelerator opening Acc from the vehicle, the brake pedal position BP from the brake pedal position sensor 86 for detecting the depression amount of the brake pedal 85, the vehicle speed V from the vehicle speed sensor 88, and the like are input via the input port. As described above, the hybrid electronic control unit 70 is connected to the engine ECU 24, the motor ECU 40, and the battery ECU 52 via the communication port, and exchanges various control signals and data with the engine ECU 24, the motor ECU 40, and the battery ECU 52. ing.
[0024]
The hybrid vehicle 20 according to the embodiment calculates a required torque to be output to the ring gear shaft 32a as the drive shaft based on the accelerator opening Acc and the vehicle speed V corresponding to the depression amount of the accelerator pedal 83 by the driver. The operation of the engine 22, the motor MG1, and the motor MG2 is controlled so that the required power corresponding to the torque is output to the ring gear shaft 32a. As operation control of the engine 22, the motor MG1, and the motor MG2, the operation of the engine 22 is controlled so that power corresponding to the required power is output from the engine 22, and all of the power output from the engine 22 is the power distribution and integration mechanism 30. Torque conversion operation mode for driving and controlling the motor MG1 and the motor MG2 so that the torque is converted by the motor MG1 and the motor MG2 and output to the ring gear shaft 32a, and the required power and the power required for charging and discharging the battery 50. The engine 22 is operated and controlled so that suitable power is output from the engine 22, and all or part of the power output from the engine 22 with charging / discharging of the battery 50 is the power distribution and integration mechanism 30, the motor MG1, and the motor. The required power is converted to the ring gear shaft 32 with torque conversion by MG2. Charge / discharge operation mode in which the motor MG1 and the motor MG2 are driven and controlled to be output to each other, and a motor operation mode in which the operation of the engine 22 is stopped and the power corresponding to the required power from the motor MG2 is output to the ring gear shaft 32a. and so on.
[0025]
In the hybrid vehicle 20 of the embodiment thus configured, the drive device corresponds to a configuration excluding the gear mechanism 60, the differential gear 62, and the drive shafts 63a and 63b.
[0026]
Next, the operation of the hybrid vehicle 20 of the embodiment thus configured, particularly the operation when stopping the operation of the engine 22 will be described. FIG. 2 is a flowchart showing an example of a motor operation time control routine executed by the hybrid electronic control unit 70. This routine is repeatedly executed at predetermined time intervals (for example, every 8 msec) when the motor operation mode is selected as the operation mode and an instruction to stop the operation of the engine 22 is given. The engine ECU 24 stops fuel injection in the engine 22 and the like simultaneously with the start of the processing by the motor operation time control routine.
[0027]
When the motor operating control routine is executed, the CPU 72 of the hybrid electronic control unit 70 first inputs data necessary for control such as the accelerator opening Acc from the accelerator pedal position sensor 84 and the vehicle speed V from the vehicle speed sensor 88. The process which performs is performed (step S100).
[0028]
Based on the accelerator opening Acc and the vehicle speed V, the required torque Tr * to be output to the ring gear shaft 32a as the drive shaft connected to the drive wheels 63a and 63b is set as the torque required for the vehicle ( Step S110). In the embodiment, the required torque Tr * is determined in advance by storing the relationship between the accelerator opening Acc, the vehicle speed V, and the required torque Tr * in the ROM 74 as a required torque setting map, and the accelerator opening Acc, the vehicle speed V, , The corresponding required torque Tr * is derived and set from the stored map. FIG. 3 shows an example of the required torque setting map.
[0029]
Subsequently, a torque command Tm1 * for the motor MG1 is set (step S120). Now, consider the period from when the fuel injection in the engine 22 is stopped by the engine ECU 24 until the operation of the engine 22 stops. In this period, an MG1 torque setting process routine illustrated in FIG. 4 is executed as a process for setting the torque command Tm1 * of the motor MG1. Hereinafter, the description of the control routine during motor operation will be interrupted, and the MG1 torque setting process routine will be described.
[0030]
In the MG1 torque setting process routine, first, a process of inputting the crank angle θ and the rotational speed Ne of the engine 22 is executed (step S200). Here, the crank angle θ and the rotational speed Ne of the engine 22 are input from the engine ECU 24 by communication from the crank angle θ detected by the crank position sensor 23 and the rotational speed Ne calculated based on the crank angle θ. It was.
[0031]
When the rotational speed Ne of the engine 22 has not reached the rotational speed Nestop just before stopping, the basic torque Tmbase is set as the torque command Tm1 * of the motor MG1 (steps S210 and S220), and this MG1 torque setting processing routine is terminated. Here, the rotation speed Nest immediately before stop is preset as the rotation speed immediately before the engine 22 stops, and in the embodiment, approximately the angle between the compression strokes of the engine 22 (for example, in the case of a 4-cylinder engine) The rotation speed of the engine 22 (for example, 300 rpm, etc.) that stops by rotating 180 ° CA or the like is experimentally determined and set in advance. Further, the basic torque Tmbase is set as a torque output from the motor MG1 in order to smoothly reduce the rotational speed of the engine 22 and hold the piston after the engine 22 is stopped. FIG. 5 is an explanatory diagram showing an example of the relationship between the basic torque Tmbase and the engine speed Ne. As shown in the figure, the basic torque Tmbase is set as a braking torque that suppresses the rotation of the engine 22 until the rotational speed Ne of the engine 22 reaches the rotational speed Nesp just before stopping, and the rotational speed Ne reaches the rotational speed Nestop just before stopping. It is set to switch to the torque that holds the piston at the same timing.
[0032]
On the other hand, when the input rotational speed Ne of the engine 22 has reached the rotational speed Nestop just before stopping, a variation pattern of the torque command Tm1 * of the motor MG1 is set based on the crank angle θ at that time (step S230). FIG. 6 is an explanatory diagram schematically showing the concept of a variation pattern based on the crank angle θ. In the embodiment, the variation pattern of the torque command Tm1 * is three patterns Modes 1 to 3, as shown in the figure. When the engine 22 is stopped at the target stop position (for example, from top dead center −40 ° CA to top dead center + 20 ° CA) when the motor MG1 is driven according to the basic torque Tmbase described above and the engine 22 is stopped. In this embodiment, the case where the crank angle θ when the rotation speed just before the stop reaches Nestp is in the range from top dead center −40 ° CA to top dead center + 60 ° CA is targeted. . Mode 2 is a case where the engine 22 is predicted to stop at a position exceeding the target stop position when the motor MG1 is driven in accordance with the basic torque Tmbase and the engine 22 is stopped. In the embodiment, the crank angle θ is top dead. The target was when it was within the range from the point + 60 ° CA to the top dead center + 110 ° CA (−70 ° CA). Mode 3 is a case where the engine 22 is predicted to stop at a position that does not reach the target stop position when the motor MG1 is driven according to the basic torque Tmbase and the engine 22 is stopped. In the embodiment, the crank angle θ is top dead. The target was when it was within the range from the point -70 ° CA to the top dead center -40 ° CA. This fluctuation pattern is set only for the first time (once immediately after the engine speed Ne reaches the engine speed Nesp just before stopping), and this routine is repeatedly executed after the fluctuation pattern is set once. In this case, the process skips to step S240 described later.
[0033]
When the variation pattern is set in this way, a torque obtained by correcting the basic torque Tmbase is set as the torque command Tm1 * of the motor MG1 in accordance with the set variation pattern (step S240), and this MG1 torque setting processing routine is terminated. When the variation pattern is Mode1, if the motor MG1 is driven according to the basic torque Tmbase, the engine 22 is predicted to stop at the target stop position, so the basic torque Tmbase is set to the torque command Tm1 * as it is.
[0034]
When the fluctuation pattern is Mode 2, it is predicted that the engine 22 will exceed the target stop position even if the motor MG1 is driven according to the basic torque Tmbase. Therefore, the basic torque Tmbase is corrected so as to suppress the rotation of the engine 22. In the embodiment, the relationship between the correction torque for correcting the basic torque Tmbase and the crank angle θ is determined in advance by experiments or the like and stored in the ROM 74 as a correction torque setting map, and the basic torque Tmbase is used using this correction torque setting map. Was to be corrected. FIG. 7 is an explanatory diagram illustrating an example of a correction torque setting map when the variation pattern is Mode2. As shown in the figure, the braking torque is set to increase as the engine 22 moves away from the top dead center. Here, the reason why the braking torque is set small when the crank angle θ is a position before the top dead center is that if a large braking torque is output during the compression stroke, the piston may return. based on. The correction torque is set to a value of 0 when the crank angle θ exceeds the top dead center + 60 ° CA. The braking torque is forced even when it is difficult to stop at the target stop position. This is to prevent a sense of incongruity from being output.
[0035]
When the variation pattern is Mode3, it is predicted that the engine 22 will not reach the target stop position even if the motor MG1 is driven according to the basic torque Tmbase. Therefore, the basic torque Tmbase is corrected so as to promote the rotation of the engine 22. FIG. 8 is an explanatory diagram showing an example of a correction torque setting map when the variation pattern is Mode3. As can be seen from the comparison with FIG. 7, in the correction torque setting map at the time of Mode 3, the torque in the direction to assist the rotation of the engine 22 until the target stop position is approached (for example, up to top dead center −50 ° CA). Is set so as to correct the basic torque Tmbase.
[0036]
Returning to the explanation of the motor operation control routine of FIG. When the torque command Tm1 * of the motor MG1 is set by the MG1 torque setting processing routine, the torque command as a torque to be output from the motor MG2 using the required torque Tr *, the torque command Tm1 *, and the gear ratio ρ of the power distribution and integration mechanism 30. Tm2 * is calculated by equation (1) (step S130). This expression (1) is a dynamic relational expression for the rotating element of the power distribution and integration mechanism 30. FIG. 9 is a collinear diagram showing a dynamic relationship between the number of rotations and torque in the rotating elements of the power distribution and integration mechanism 30. In the figure, the left S-axis indicates the rotation speed of the sun gear 31 that is the rotation speed Nm1 of the motor MG1, the C-axis indicates the rotation speed of the carrier 34 that is the rotation speed Ne of the engine 22, and the R-axis indicates the rotation speed of the motor MG2. The rotational speed Nr of the ring gear 32 obtained by multiplying the number Nm2 by the gear ratio Gr of the reduction gear 35 is shown. As shown in the figure, in order to output the required torque Tr * to the ring gear shaft 32a, the sum of the torque (Tm1 * / ρ) as a reaction force against the torque output from the motor MG1 and the required torque Tr * is obtained by the motor. What is necessary is just to output from MG2. As a result, the torque output from the motor MG1 is applied to the crankshaft 26 of the engine 22 and the required torque Tr * is output to the ring gear shaft 32a as the drive shaft.
[Expression 1]
Tm2 * = {Tr * + Tm1 * / ρ} / Gr (1)
[0037]
Then, the set torque commands Tm1 * and Tm2 * of the motors MG1 and MG2 are transmitted to the motor ECU 40 (step S140), and the motor operation time control routine is ended. Receiving the torque commands Tm1 * and Tm2 *, the motor ECU 40 controls the switching elements of the inverters 41 and 42 so that the motor MG1 is driven by the torque command Tm1 * and the motor MG2 is driven by the torque command Tm2 *. .
[0038]
According to the hybrid vehicle 20 of the embodiment described above, when the operation of the engine 22 is stopped, when the rotational speed Ne of the engine 22 reaches the rotational speed Nestop just before the stop, the motor is based on the crank angle θ at that time. A variation pattern of the torque command Tm1 * of MG1 is set, and the basic torque Tmbase of the torque command Tm1 * of the motor MG1 is corrected according to the set variation pattern, whereby the engine 22 is near the top dead center of the compression stroke that is the target stop position. Can be stopped. As a result, since the engine 22 is stopped at a position far from the first compression stroke when starting the engine 22 and it is not necessary to perform compression immediately after starting, the startability of the engine 22 can be improved. In addition, since the correction of the basic torque Tmbase is started when the rotational speed Ne of the engine 22 reaches the rotational speed Nestop just before stopping, the stop position of the engine 22 can be controlled more efficiently.
[0039]
In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the basic torque Tmbase is set to the torque command Tm1 * as it is when the variation pattern is Mode1, but it does not always stop at the target stop position in consideration of the solid variation of the engine 22 and the like. Thus, for example, even when the variation pattern is Mode1, the basic torque Tmbase may be corrected and the torque command Tm1 * may be set using the correction torque setting map for Mode3 illustrated in FIG.
[0040]
In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the variation pattern of the torque command Tm1 * is three patterns Modes 1 to 3. However, the variation pattern is not limited to these three patterns. In other words, it may be a fluctuation pattern that is set based on the crank angle θ of the engine 22 at the time when the rotation speed Nstp just before the stop is reached and stops the engine 22 at the target stop position. In the example, a variation pattern is set such that the basic torque Tmbase is corrected with a larger braking torque as the position is advanced from the crank angle θ) in Mode 1, or the position is delayed from the standard crank angle θ. It is also possible to set a variation pattern that corrects the basic torque Tmbase with a relatively large assist torque.
[0041]
In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the correction torque setting map sets the magnitude of the correction torque according to the crank angle θ. However, the correction torque setting map may not be set according to the crank angle θ. The magnitude of the correction torque may be set in accordance with the correction torque, or the correction torque may be a fixed value regardless of the crank angle θ.
[0042]
In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the torque obtained by correcting the basic torque Tmbase is set as the torque command Tm1 * of the motor MG1, but the torque command Tm1 * is directly set even if the basic torque Tmbase is not corrected. It can be done as well.
[0043]
In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the map of FIG. 7 and FIG. 8 is illustrated as the correction torque setting map, but it is needless to say that the map is not limited to the illustrated map. That is, for example, the correction torque when the target stop position is exceeded in the map at Mode 2 may not be 0.
[0044]
In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the power of the motor MG2 is changed by the reduction gear 35 and output to the ring gear shaft 32a. However, as illustrated in the hybrid vehicle 120 of the modification of FIG. May be connected to an axle (an axle connected to the wheels 64a and 64b in FIG. 10) different from an axle to which the ring gear shaft 32a is connected (an axle to which the drive wheels 63a and 63b are connected).
[0045]
In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the power of the engine 22 is output to the ring gear shaft 32a as the drive shaft connected to the drive wheels 63a and 63b via the power distribution and integration mechanism 30, but the modified example of FIG. The hybrid vehicle 220 includes an inner rotor 232 connected to the crankshaft 26 of the engine 22 and an outer rotor 234 connected to a drive shaft that outputs power to the drive wheels 63a and 63b. A counter-rotor motor 230 that transmits a part of the power to the drive shaft and converts the remaining power into electric power may be provided.
[0046]
The hybrid vehicle 20 of the embodiment is a parallel hybrid vehicle that outputs the power of the engine 22 to the ring gear shaft 32a as a drive shaft via the power distribution and integration mechanism 30, but is applied to a so-called series type hybrid vehicle. It is good. Further, the present invention can be applied to a vehicle with an idling stop function that frequently operates / stops the engine. Furthermore, as long as the vehicle can output torque to the output shaft of an internal combustion engine such as an engine, it may be applied to other various vehicles.
[0047]
The embodiments of the present invention have been described using the embodiments. However, the present invention is not limited to these embodiments, and can be implemented in various forms without departing from the gist of the present invention. Of course you get.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a hybrid vehicle 20 according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart illustrating an example of a motor operation time control routine executed by the hybrid electronic control unit 70 of the embodiment.
FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of a required torque setting map.
FIG. 4 is a flowchart illustrating an example of an MG1 torque setting process routine executed by the hybrid electronic control unit 70 according to the embodiment.
FIG. 5 is an explanatory diagram showing an example of a relationship between a basic torque Tmbase of a motor MG1 and a rotational speed Ne of an engine 22.
FIG. 6 is an explanatory diagram schematically showing a concept of a variation pattern based on a crank angle θ.
FIG. 7 is an explanatory diagram showing an example of a correction torque setting map in Mode 2.
FIG. 8 is an explanatory diagram showing an example of a correction torque setting map in Mode 3.
FIG. 9 is an explanatory diagram showing an example of a collinear diagram for dynamically explaining the rotational elements of the power distribution and integration mechanism 30;
FIG. 10 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a hybrid vehicle 120 of a modified example.
FIG. 11 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a hybrid vehicle 220 of a modified example.
[Explanation of symbols]
20, 120, 220 Hybrid vehicle, 22 engine, 23 crank position sensor, 24 engine electronic control unit (engine ECU), 26 crankshaft, 28 damper, 30 power distribution integration mechanism, 31 sun gear, 32 ring gear, 32a ring gear shaft, 33 pinion gear, 34 carrier, 35, 135 reduction gear, 40 motor electronic control unit (motor ECU), 41, 42 inverter, 43, 44 rotational position detection sensor, 50 battery, 51 temperature sensor, 52 battery electronic control unit ( Battery ECU), 54 power line, 60 gear mechanism, 62 differential gear, 63a, 63b, 64a, 64b drive wheel, 70 electronic control unit for hybrid, 72 CPU, 74 ROM, 76 RAM, 80 igni Switch, 81 shift lever, 82 shift position sensor, 83 accelerator pedal, 84 accelerator pedal position sensor, 85 brake pedal, 86 brake pedal position sensor, 88 vehicle speed sensor, 193a, 193b wheels, 230 to rotor motor, 232 inner rotor 234 Outer rotor, MG1, MG2 motor.

Claims

A drive device comprising an internal combustion engine and torque output means capable of outputting torque to an output shaft of the internal combustion engine,
Rotational position detecting means for detecting the rotational position of the output shaft of the internal combustion engine;
A rotation speed calculating means for calculating the rotation speed of the internal combustion engine;
When an instruction to stop the operation of the internal combustion engine is given and the rotational speed calculated by the rotational speed calculation means reaches a rotational speed immediately before stopping which is preset as a rotational speed immediately before the internal combustion engine stops, Based on the rotational position of the output shaft of the internal combustion engine when the rotational speed just before the stop is reached, the internal combustion engine stops at a target stop position different from the reference by a predetermined angle based on the first compression stroke at the time of starting next. Fluctuation pattern setting means for setting a fluctuation pattern of torque output from the torque output means,
When an instruction to stop the operation of the internal combustion engine is given, the internal combustion engine is controlled so that the operation of the internal combustion engine stops, and a predetermined request is made until the fluctuation pattern is set by the fluctuation pattern setting means. The torque output means is configured to drive-control the torque output means so that torque is output based on the torque pattern, and after the fluctuation pattern is set by the fluctuation pattern setting means, the torque output means is configured to output torque based on the set fluctuation pattern. A drive control means at the time of operation stop for controlling the drive,
A drive device comprising:

The fluctuation pattern setting means sets a standard fluctuation pattern when the rotational position of the output shaft of the internal combustion engine when the rotational speed immediately before stopping is within a predetermined range, and the rotational position of the output shaft is the predetermined position. When the position is ahead of the range, a rotation suppression variation pattern for outputting torque is set so as to suppress rotation of the output shaft compared to the standard variation pattern, and the rotation position of the output shaft is within the predetermined range. 2. The driving apparatus according to claim 1, wherein the driving device is a means for setting a rotation promoting variation pattern for outputting torque so as to promote rotation of the output shaft as compared with the standard variation pattern when the position is delayed.

The fluctuation pattern for suppressing rotation tends to suppress the rotation of the output shaft more greatly as the rotational position of the output shaft of the internal combustion engine when the rotational speed just before the stop reaches the predetermined range. The rotation-promoting variation pattern is such that the rotational position of the output shaft of the internal combustion engine when the rotational speed immediately before the stop is reached is delayed from the predetermined range. The driving device according to claim 2, wherein the driving device is a variation pattern that outputs torque with a tendency to greatly accelerate rotation.

4. The driving device according to claim 1, wherein the variation pattern set by the variation pattern setting means sets a relationship between an elapsed time from when the rotation speed immediately before the stop is reached and an output torque. 5. .

5. The variation pattern set by the variation pattern setting means sets a relationship between a rotational position of the output shaft after reaching the rotational speed immediately before stopping and an output torque. Drive device.

6. The drive device according to claim 2, wherein the rotation suppression variation pattern is a variation pattern that is set such that the torque output increases as the rotational position of the output shaft approaches the target stop position.

5. The rotation pattern according to claim 2, wherein the rotation suppression variation pattern is a variation pattern set such that a torque output when the rotational position of the output shaft reaches a predetermined position is substantially zero. The drive device described.

The drive device according to any one of claims 1 to 7, wherein the target stop position is a predetermined range including a position where the piston is at a top dead center in a compression stroke immediately before the first compression stroke.

2. The rotation speed immediately before stopping is set as a rotation speed when the internal combustion engine stops within a predetermined movement angle range based on a movement angle between compression strokes of the internal combustion engine. 8. The drive device according to any one of 8.

The drive device according to any one of claims 1 to 9,
There are three shafts connected to the output shaft, the drive shaft, and the rotation shaft of the internal combustion engine, and when power is input to or output from any two of the three shafts, based on the input / output power A three-shaft power distribution integration means for inputting / outputting the determined power to / from the remaining shafts;
The said torque output means is a drive device which is a means which has the 1st electric motor which can output a torque to the said rotating shaft, and the 2nd electric motor which can output a torque to the said drive shaft.

The torque output means has a first rotor connected to the output shaft of the internal combustion engine and a second rotor connected to the drive shaft and rotatable relative to the first rotor. 10. A means comprising: a counter-rotor motor capable of rotating the first rotor with respect to the second rotor by a specific action; and a drive shaft motor capable of outputting torque to the drive shaft. Any one of the drive devices.

An automobile comprising the drive device according to any one of claims 1 to 11.

A control method for a drive device comprising: an internal combustion engine; torque output means capable of outputting torque to the output shaft of the internal combustion engine; and rotational position detection means for detecting the rotational position of the output shaft of the internal combustion engine,
(A) calculating the rotational speed of the internal combustion engine;
(B) When an instruction to stop the operation of the internal combustion engine is given and the rotational speed calculated in step (a) reaches a rotational speed immediately before stopping which is preset as the rotational speed immediately before the internal combustion engine stops. In addition, based on the rotational position of the output shaft of the internal combustion engine when the rotational speed just before the stop is reached, the internal combustion engine differs from the reference by a predetermined angle based on the first compression stroke when starting next. Set a fluctuation pattern of torque output from the torque output means to stop at a position,
(C) When an instruction to stop the operation of the internal combustion engine is given, the internal combustion engine is controlled so as to stop operating, and a predetermined pattern is set until the variation pattern is set in step (b). The torque output means is driven and controlled to output torque based on the request, and after the variation pattern is set in step (b), the torque is output based on the set variation pattern. Driving and controlling the torque output means;
Control method of drive device.